Винт вертолета и вертолет, содержащий этот винт



Винт вертолета и вертолет, содержащий этот винт
Винт вертолета и вертолет, содержащий этот винт
Винт вертолета и вертолет, содержащий этот винт
Винт вертолета и вертолет, содержащий этот винт
Винт вертолета и вертолет, содержащий этот винт

 


Владельцы патента RU 2499734:

АГУСТА С.п.А. (IT)

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздушных винтов. Винт (4) вертолета (1) включает в себя вал (10) трансмиссии, вращающийся вокруг первой оси (В), ступицу (11), функционально соединенную с валом (10) трансмиссии под фиксированным углом по отношению к первой оси (В) и с возможностью вращения вокруг второй оси (С), поперечной по отношению к первой оси (В), и две лопасти (12), присоединенные к ступице (11) под фиксированным углом по отношению к первой и второй осям (В, С) и с возможностью вращения вокруг третьей оси (D). Винт (4) включает в себя также опорные средства (50) для поддержки лопастей (12) относительно ступицы (11) с возможностью вращения вокруг третьих осей (D). Опорные средства (50) имеют, по меньшей мере, один опорный элемент (60), выполненный, по меньшей мере, частично из эластомерного материала и расположенный между первой поверхностью (44) и второй поверхностью (24), выполненными как одно целое, соответственно, с лопастью (12) и со ступицей (11). Опорный элемент (60) в процессе эксплуатации деформируется, допуская вращение лопасти (12) относительно ступицы (11) вокруг третьей оси (D). Обеспечивается высокая функциональная надежность, снижение вибраций и шума. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к винту вертолета и вертолету, содержащему этот винт.

Уровень техники

Известны вертолеты, включающие в себя фюзеляж; несущий винт, установленный сверху в центральной части фюзеляжа; и рулевой винт, который противодействует крутящему моменту, передаваемому от несущего винта на фюзеляж.

Известны так называемые качающиеся рулевые винты или рулевые винты с втулкой на кардане, которые включают в себя главным образом вал трансмиссии, вращающийся вокруг первой оси, расположенной поперек по отношению ко второй оси вращения несущего винта; ступицу, функционально соединенную с валом трансмиссии под фиксированным углом по отношению к первой оси, которая может свободно колебаться относительно вала трансмиссии вокруг третьей оси, расположенной перпендикулярно по отношению к первой оси; а также некоторое количество лопастей, выступающих из ступицы по разные стороны вала трансмиссии.

В частности, лопасти расположены под фиксированным углом к ступице по отношению к третьей оси, могут вращаться относительно ступицы вокруг четвертых осей, расположенных поперек по отношению к первой и третьей осям, и вытянуты в продольном направлении вдоль четвертых осей.

Таким образом, ступица вращает лопасти вокруг первой оси, и допускает вращение лопастей, посредством внешнего управления, вокруг четвертой оси для регулирования соответствующих углов атаки относительно воздушного потока.

Ступица также допускает колебание лопастей совместно друг с другом вокруг третьей оси для «биения» лопастей.

Известные рулевые винты с втулкой на кардане также включают в себя опорные элементы для поддержки лопастей по отношению к ступице, которые, в частности, допускают вращение лопастей по отношению к ступице вдоль соответствующих четвертых осей.

Рулевые винты с втулкой на кардане особенно пригодны для вертолетов, так как включают в себя незначительное количество составных частей.

В данной отрасли ощущается потребность в рулевых винтах с втулкой на кардане, которые рассчитаны на минимальный износ, и обеспечивают высокую степень функциональной надежности.

Кроме того, в данной отрасли ощущается потребность в том, чтобы уменьшить передаваемые на ступицу, и, следовательно, на фюзеляж, вибрацию и шум, которые возникают при вращении лопастей, по меньшей мере, в предопределенном частотном диапазоне.

Раскрытие изобретения

Ввиду изложенного, задачей настоящего изобретения является обеспечение винта вертолета такой конструкции, которая позволяет достичь упомянутых выше целей простым и недорогим способом.

Согласно изобретению, эта задача решается с помощью винта вертолета, обладающего признаками пункта 1 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Предпочтительный, не ограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения объясняется ниже в качестве примера, со ссылкой на фигуры чертежей, где:

Фиг.1 показывает изображение в перспективе вертолета, включающего в себя двухлопастной рулевой винт, согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 показывает изображение в перспективе винта по фиг.1;

Фиг.3 показывает этап сборки винта по фиг.1 и 2 (некоторые детали удалены для ясности);

Фиг.4 показывает разрез винта по фиг.1-3 в плоскости, параллельной продольному удлинению лопастей;

Фиг.5 показывает крупномасштабное изображение элементов по фиг.4.

Осуществление изобретения

Цифрой 1 на фиг.1 обозначен вертолет, включающий в себя, главным образом, фюзеляж 2 с носовой частью 5; несущий винт 3 в верхней части фюзеляжа, вращающийся вокруг оси А; и рулевой винт, установленный на хвостовом оперении, выступающем из фюзеляжа 2 на противоположной стороне относительно носовой части 5.

В частности, несущий винт 3 снабжает вертолет 1 подъемной силой и тягой, которые необходимы для подъема и движения вертолета 1 вперед, тогда как рулевой винт 4 прикладывает усилие к хвостовому оперению для создания выравнивающего крутящего момента на фюзеляже 2, чтобы уравновесить крутящий момент, действующий на фюзеляж 2 во время вращения несущего винта 3; в противном случае этот крутящий момент стремится вращать фюзеляж 2 вокруг оси А.

Винт 4 представляет собой качающийся рулевой винт или рулевой винт с втулкой на кардане и содержит, главным образом следующее (фиг.2-5):

- вал 10 трансмиссии (схематически показан только на фиг.2), вращающийся вокруг оси В, которая расположена поперек оси А несущего винта 3;

- ступицу 11, закрепленную под углом к валу 10 относительно оси В, и соединенную с валом 10 с возможностью вращения относительно оси С, расположенной перпендикулярно по отношению к оси В; и

- две лопасти 12, которые выступают из ступицы 11 по разные стороны оси В, прикреплены к ступице 11 под углом относительно осей В и С, и могут вращаться, посредством внешнего управления, вокруг соответствующих осей D для регулирования соответствующих углов атаки относительно воздушного потока. В частности, лопасти 12 проходят вдоль соответствующих осей D, которые в показанном примере лежат на одной линии, расположенной поперек по отношению к оси В.

Как показано на фиг.4, винт 4, кроме того, включает в себя элемент 13, вытянутый вдоль оси С, и вращающийся вместе с валом 10 вокруг оси В. В частности, элемент 13 включает в себя, главным образом, две оконечные части 80, которые расположены по разные стороны оси В, и центральную часть 81, размещенную между оконечными частями 80. Центральная часть 81 образует посадочное гнездо, расположенное в радиальном направлении, внутри по отношению к оси В, в которое входит вал 10, и которое ограничено двумя сферическими поверхностями 82, расположенными в радиальном направлении, снаружи по отношению к оси В, с совмещенными центрами, расположенными на оси В.

Ступица 11, главным образом, включает в себя следующее:

- балку 15, вытянутую вдоль оси D, к которой присоединены лопасти 12, расположенные по разные стороны оси В; и

- поперечину 16, которая проходит вдоль оси С и прикреплена к элементу 13 и валу 10 с возможностью вращения вокруг оси С, и под фиксированным углом по отношению к оси В.

Поперечина 16 образует две сферические поверхности 83, которые окружают соответствующие поверхности 82; поверхности 82, 83 имеют соответствующие совмещенные центры, расположенные в точке пересечения осей В и С; кроме того, поперечина 16 наклонена по отношению к балке 15.

Соединение поперечины 16 и элемента 13 допускает колебание лопастей 12 совместно друг с другом вокруг оси С и относительно вала для «биения» лопастей 12, и, в частности, для уравновешивания различных аэродинамических нагрузок, которые действуют на лопасти 12 и вызваны различными относительными скоростями лопастей 12 по отношению к воздушному потоку.

Поперечина 16 выполнена как одно целое с балкой 15, и имеет меньшую, по сравнению с ней, длину.

Балка 15, главным образом, включает в себя основную секцию 18, через которую походит ось В; и две удлиненные цилиндрические секции 19, которые расположены в радиальном направлении, на противоположных концах основной секции 18 по отношению к оси В.

В частности, толщина основной секции 18 уменьшается в направлении от оси В к противоположным секциям 19; диаметр секций 19 меньше толщины основной секции 18, измеренной поперек оси D.

Согласно фиг.4 и 5, балка 15, кроме того, включает в себя два выступа 20, каждый из которых образован кольцеобразной стенкой, проходящей перпендикулярно по отношению к оси D, и каждый из которых находится между основной секцией 18 и соответствующей секцией 19.

Ступица включает в себя две втулки 21, которые симметричны относительно соответствующих осей D. Каждая втулка 21 включает в себя участок 22, находящийся в контакте и окружающий ту часть соответствующей секции 19, которая идет от выступа 20 в направлении от оси В, и участок 23, находящийся в контакте и окружающий ту часть основной секции 18, который идет от выступа 20 в направлении к оси В.

В частности, втулки 21 представляют собой пустотелые детали, и диаметр участков 22 меньше диаметра соответствующих участков 23.

Кроме того, каждая втулка включает в себя упор 25 (фиг.5), который проходит по кольцу относительно оси D, расположен между соответствующими участками 22, 23 и находится в контакте с соответствующим упором 20 балки 15.

Каждый участок 23 заканчивается расширением, расположенным в радиальном направлении, внутри относительно оси В, которое является радиальным по отношению к оси D, и образует криволинейную выпуклую поверхность 24.

В частности, каждая поверхность 24 имеет кольцевую кромку 26 (фиг.5), которая находится в контакте с основной секцией 18, и кольцевую кромку 27, которая находится напротив кромки 26, в радиальном направлении, снаружи от кромки 26 по отношению к соответствующей оси D.

Кромка 26 каждой поверхности 24 находится в радиальном направлении, внутри от соответствующей кромки 27 по отношению к оси В.

Для каждой лопасти 12 в ступице 11 предусмотрен болт 28, который образован винтом с осью F, проходящим через основную секцию 18 и участок 23 соответствующей втулки 21, и навинченной на него гайкой.

В частности, оси F болтов 28 расположены перпендикулярно по отношению к осям D соответствующих лопастей 12, и поперечно по отношению к оси В.

Ступица 11 также включает в себя два резьбовых элемента 17, которые навинчены на соответствующие удлиненные секции 19, и находятся в контакте с концами соответствующих участков 22, располагающимися в радиальном направлении, снаружи по отношению к оси В, так что каждый резьбовой элемент 17 прикладывает к соответствующему участку 22 силу, параллельную соответствующей оси D и направленную к оси В.

Каждая лопасть 12 включает в себя, главным образом, следующее (фиг.3, 4, 5):

- основную часть 30, образующую полость 32, которая открыта на конце 31 лопасти 12, располагающемся в радиальном направлении, внутри по отношению к оси В; и

- кронштейн 29, выступающий из основной части 30, наклонно по отношению к соответствующей оси D, и снабженный штифтом 45, ось которого расположена эксцентрично по отношению к оси D. В частности, каждый штифт 45 воспринимает направленное параллельно оси В усилие от соответствующего рычага в узле 49 управления, показанном на фиг.2. Усилия, параллельные оси В, поворачивают соответствующие лопасти 12 на одинаковый угол, и в одном и том же направлении, по отношению к оси В. В частности, оси штифтов 45 соединены осью С.

Кроме того, каждая лопасть 12 имеет торец 36 по другую сторону от торца 31.

Полость 32 каждой лопасти 12 вытянута симметрично относительно соответствующей оси D, и закрыта на противоположной стороне по отношению к соответствующему торцу 31.

Начиная от торца 31 соответствующей лопасти 12, в направлении от оси В каждая полость включает в себя следующее:

- секцию 33 цилиндрической формы, в которой закреплено кольцо 40 при помощи определенного количества винтов, которые не показаны на чертежах;

- секцию 34 в форме усеченного конуса, сужающуюся в направлении от оси В, внутри которой находится болт 28, а также участок 23 и упор 25 соответствующей втулки 21; и

- глухую секцию 35, внутри которой находится резьбовой элемент 17, и которая состоит из трех участков цилиндрической формы, диаметр которых уменьшается, начиная с секции 34, в направлении от оси В.

В частности, каждая полость 32 уменьшается по диаметру в направлении от оси В, и диаметр цилиндрических участков секции 35 меньше диаметра секции 33.

Каждая секция 34 имеет кольцевой выступ 37, перпендикулярный соответствующей оси D.

Основная секция 18 балки 15 частично проходит вне лопастей 12, и частично - внутри секций 33,34 полостей 32.

Удлиненные секции 19 балки 15 частично проходят внутри секций 34, и частично - внутри секций 35 соответствующих полостей 32.

Участки 22 втулок 21 частично проходят внутри секций 33, и частично - внутри секций 34 соответствующих полостей 32.

Начиная от торца 31 соответствующей лопасти 12, в направлении от оси В каждое кольцо 40 включает в себя цилиндрический участок 41 и утолщение 42, выполненные как одно целое. Кроме того, каждое кольцо 40 имеет выступ 43, перпендикулярный соответствующей оси D и расположенный между цилиндрической частью 41 и утолщением 42.

В частности, каждое утолщение 42 ограничено, в радиальном направлении, внутри по отношению к оси В, выступом 43, и, в радиальном направлении, снаружи по отношению к оси В - криволинейной вогнутой поверхностью 44.

Каждая поверхность 44 ограничена в радиальном направлении по отношению к соответствующей оси D расположенными напротив друг друга кромками 46, 47. В частности, кромка 47 каждой поверхности 44 расположена в радиальном направлении, внутри от кромки 46 по отношению к соответствующей оси D.

Кроме того, кромка 47 каждой поверхности 44 расположена в радиальном направлении, внутри от кромки 46 по отношению к оси В, поэтому расстояние от оси В до поверхностей 44 является переменным.

Утолщение 42 на каждом кольце 40, кроме того, включает в себя поверхность 48 в форме усеченного конуса, которая сужается в направлении от оси В и расположена между выступом 43 и поверхностью 44.

В частности, каждая поверхность 48 образует соответствующее утолщение 42, которое расположено в радиальном направлении внутри по отношению к соответствующей оси D.

Рулевой винт 4 включает в себя также опорные средства 50, которые поддерживают лопасти 12 на ступице 11 и которые допускают вращение каждой лопасти 12 относительно ступицы 11 вокруг соответствующей оси D.

В частности, опорные средства 50 для каждой лопасти 12 включают в себя следующее (фиг.5):

- корпус 51, прикрепленный к лопасти 12; и

- элемент 52, закрепленный на участке 22 соответствующей втулки 21 и соединенный с корпусом 51 с возможностью вращения вокруг соответствующей оси D.

В частности, каждый корпус 51 включает в себя следующие элементы, выполненные как одно целое:

- ромбовидный фланец 53, который расположен перпендикулярно соответствующей оси D и прикреплен двумя винтами 54 к выступу 37 соответствующей полости 32; и

- кольцо 55, которое ограничено, в радиальном направлении, внутри по отношению к соответствующей оси D, сферической поверхностью 56, и находится в контакте, в радиальном направлении, снаружи по отношению к соответствующей оси D, с частью контура секции 35 соответствующей полости 32.

В частности, винты 54 закреплены по разные стороны от соответствующей оси D, и их оси параллельны соответствующей оси D.

Элемент 52 расположен симметрично по отношению к соответствующей оси D и ограничен, в радиальном направлении, изнутри по отношению к соответствующей оси D, сферической поверхностью 57, которая сопрягается и находится в контакте с поверхностью 56 кольца 55 соответствующего корпуса 51.

В частности, поверхности 56, 57 имеют соответствующие совмещенные центры, расположенные на соответствующей оси D.

Опорные средства 50 включают в себя, для каждой лопасти 12, опорный элемент 60, выполненный, по меньшей мере, частично, из эластомерного материала, и расположенный между поверхностью 24 соответствующего участка 23 и поверхностью 44 соответствующего кольца 40. В процессе эксплуатации элементы 60 деформируются и допускают вращение соответствующей лопасти 12 относительно ступицы 11, вокруг соответствующей оси D.

В частности, каждый элемент 60 является кольцеобразным по отношению к оси D и включает в себя следующее:

- две противоположные криволинейные поверхности 61, 62, которые находятся в контакте, соответственно, с поверхностью 24 участка 23 и поверхностью 44 утолщения 42; и

- две противоположные поверхности 63, 64, которые имеют форму усеченного конуса и проходят между соответствующими противоположными краями поверхностей 61,62.

В частности, по меньшей мере, часть каждого утолщения 42 расположена в радиальном направлении, внутри от поверхности 62 соответствующего элемента 60 по отношению к оси В, и, по меньшей мере, часть каждого участка 23 расположена в радиальном направлении, снаружи от поверхности 61 соответствующего элемента 60 по отношению к оси В.

Поэтому, по меньшей мере, часть центробежных сил относительно оси В, действующих на соответствующие лопасти 12, передается элементами 60 на соответствующие втулки 21, и, следовательно, на ступицу 11.

Поверхности 61, 62 являются, соответственно, вогнутой и выпуклой, и ограничивают соответствующий элемент 60, в радиальном направлении, соответственно, снаружи и внутри по отношению к оси В.

Расстояние от оси В до поверхностей 61, 62 также является переменным.

В частности, каждая поверхность 61, 62 включает в себя концевую кромку 66, 68, расположенную в радиальном направлении, внутри по отношению к соответствующей оси D; и кромку 65, 67 напротив кромки 66, 68, расположенную в радиальном направлении, снаружи по отношению к соответствующей оси D.

В частности, кромки 66, 68 расположены в радиальном направлении, внутри от соответствующих кромок 65, 67 по отношению к оси В. От соответствующих кромок 65, 67 до соответствующих кромок 66, 68 поверхности 61, 62 проходят сначала на уменьшающемся, а затем на увеличивающемся расстоянии по отношению к оси В.

Поверхности 63, 64 ограничивают соответствующий элемент 60, в радиальном направлении, соответственно, снаружи и внутри по отношению к соответствующей оси D, при этом поверхности 63, 64 каждого элемента 60 сближаются в направлении от поверхности 62 к поверхности 61.

Каждый элемент 60 состоит из определенного количества слоев эластомерного материала, в частности, вулканизированного каучука, и определенного количества слоев металлического материала, внедренного в слои эластомерного материала.

Поверхности 61, 62 каждого элемента 60 прикреплены к соответствующим поверхностям 24, 44 при помощи слоев клеящего вещества.

Таким образом, каждый элемент 60 и соответствующая втулка 21 с кольцом 40 образуют отдельный узел 39, который при сборе (фиг.3) крепят к ступице 11 при помощи соответствующего болта 28. Затем резьбовой элемент 17 навинчивают на соответствующую удлиненную секцию 19, а корпус 51 крепят к соответствующему фланцу 53; узел 39 с соответствующим элементом 52, надетым на участок 22 соответствующей втулки 21, вставляют внутрь соответствующей полости 32 для того, чтобы соединить соответствующий элемент 52 с корпусом 51; и, наконец, кольцо 40 крепят к секции 33 соответствующей полости 32 с помощью винтов, которые не показаны.

Каждый элемент 60 расположен в радиальном направлении, внутри от соответствующего корпуса 51 и элемента 52 по отношению к оси В.

Рулевой винт 4 включает в себя два вкладыша 85 (фиг.4), которые являются кольцеобразными по отношению к оси С, окружают соответствующие оконечные части 80 элемента 13, и, в свою очередь, окружены соответствующими противоположными концами 14 поперечины 16 по разные стороны от оси В. В частности, концы 14 ограничивают поперечину в осевом направлении вдоль оси С.

Вкладыши 85 допускают вращение поперечины 16 по отношению к элементу 13 вокруг оси С, и поэтому допускают угловое смещение ступицы 11 по отношению к валу 10 вокруг оси С.

Каждый вкладыш 85 имеет поверхность 86, которая расположена в радиальном направлении, внутри по отношению к оси С, и прикреплена к поверхности соответствующей оконечной части 80 элемента 13, которая расположена в радиальном направлении, снаружи по отношению к оси С; а также поверхность 87, которая расположена в радиальном направлении, снаружи по отношению к оси С, и прикреплена к соответствующему концу 14 поперечины 16.

Все вкладыши выполнены, по меньшей мере частично, из эластомерного материала.

В частности, вкладыши состоят из слоев эластомерного материала, в частности, вулканизированного каучука, и слоев металлического материала, внедренного в слои эластомерного материала.

Поверхности 86, 87 каждого вкладыша 85 прикреплены, соответственно, к оконечной части 80 и концу 14 при помощи слоев клеящего вещества.

В реальных условиях эксплуатации вал 10 вращается вокруг оси В, чтобы вращать ступицу 11 и лопасти 12 как одно целое с валом 10.

Лопасти 12 обычно подвергаются воздействию различных аэродинамических нагрузок, которые имеют различные составляющие, параллельные оси В, и которые наклоняют лопасти 12 и ступицу 11 относительно вала 10 и вокруг оси С, в результате чего происходит так называемое «биение» лопастей 12.

В частности, аэродинамические нагрузки наклоняют поперечину 16 ступицы 11 относительно оси С и элемента 13, который составляет одно целое с валом 10. Когда поперечина 16 наклоняется относительно оси С, поверхности 87 вкладышей 85 двигаются вместе с поперечиной 16, в то время как поверхности 86 вкладышей 85 остаются, как одно целое с элементом 13, неподвижными относительно оси С. В результате слои эластомерного материала вкладышей 85 деформируются, допуская, таким образом, угловое смещение ступицы 11 относительно вала 10, вокруг оси С.

Во время движения вертолета 1 можно привести в действие узел 49 управления, чтобы приложить к штифтам 45 соответствующие усилия, параллельные оси В.

Эти усилия поворачивают лопасти 12 относительно ступицы 11 на один и тот же угол и в одном и том же направлении вокруг соответствующих осей D, чтобы регулировать углы атаки лопастей 12 относительно воздушного потока.

Опорные средства 50 допускают вращение лопастей 12 вокруг ступицы 11.

В частности, лопасти 12 вращают поверхности 44 соответствующих колец 40, и поверхности 56 корпусов 51 вокруг соответствующих осей D, тогда как элементы 52 и втулки 21 остаются одним целым со ступицей 11, и поэтому неподвижными по отношению к вращению соответствующих лопастей 12.

В частности, поверхности 56 вращаются вокруг соответствующих осей D, относительно поверхностей 57 корпусов 51.

При вращении лопастей вокруг соответствующих осей D, поверхности 62 опорных элементов 60 двигаются вместе с поверхностями 44 соответствующих утолщений 42, тогда как поверхности 61 элементов 60 остаются неподвижными относительно соответствующих поверхностей 24 и поэтому не двигаются вместе с лопастями во время их вращения вокруг осей D.

В результате слои эластомерного материала элементов 60 упруго деформируются, допуская вращение лопастей вокруг соответствующих осей D относительно ступицы 11.

Центробежная сила, действующая на каждую лопасть 12, направлена перпендикулярно оси В, в сторону от нее.

В частности, первая составляющая центробежной силы передается каждым кольцом 40 соответствующему элементу 60, а от него - участку 23 соответствующей втулки 21, а вторая составляющая передается каждым корпусом 51 соответствующему элементу 52, а от него - участку 22 соответствующей втулки 21.

Центробежная сила, направленная параллельно соответствующей оси D в сторону от оси В, которая передается каждой втулке 21, уравновешивается реакциями связей соответствующего болта 28 и резьбового элемента 17.

Преимущества рулевого винта 4 согласно настоящему изобретению становятся ясными из представленного выше описания.

В частности, элементы 60, состоящие из слоев эластомерного материала, подвергаются гораздо меньшему износу, по сравнению с традиционным подшипником качения или цельнометаллическим опорным элементом.

Поэтому, благодаря элементам 60, опорные средства 50 обеспечивают недорогое, надежное и точное средство поддержки соответствующих лопастей 12 с возможностью вращения относительно ступицы 11, вокруг соответствующих осей D.

По этой причине винт 4 объединяет, надежным и недорогим способом, преимущества конфигурации, такой как винт с втулкой на кардане, состоящей из небольшого числа деталей, с возможностью регулирования углов атаки лопастей 12 относительно воздушного потока.

Кроме того, элементы 60, состоящие из определенного количества слоев эластомерного материала, позволяют, при проектировании или обслуживании винта 4, определить одну или более характеристических частот колебаний лопастей 12 вдоль соответствующих осей D, и/или перпендикулярно соответствующим осям D и параллельно оси В, и поэтому спроектировать элемент 60 так, чтобы он гасил такие колебания.

Другими словами, узлы 39 (фиг.3 и 5) образуют «динамические демпферы», которые расположены между соответствующими лопастями 12 и ступицей 11, и которые, при проектировании или обслуживании винта, могут быть «настроены» на предопределенные частоты колебаний лопастей 12 вдоль соответствующих осей D, и/или перпендикулярно соответствующим осям D и параллельно оси В.

Утолщения 42 колец 40 воздействуют на элементы 60 с соответствующими усилиями, которые имеют радиальную и осевую составляющие по отношению к соответствующим осям D.

Это означает, что, допуская вращение соответствующих лопастей 12 на ступице 11, элементы 60, кроме того, обеспечивают, надежным и недорогим способом и с незначительным износом, передачу соответствующих частей центробежных сил, действующих на соответствующие лопасти, участкам 23 втулок 21, и от них - ступице 11.

Кроме того, каждый болт 28 и резьбовой элемент 17 воздействуют на соответствующую втулку 21 соответствующими реакциями связей, которые направлены параллельно оси D и в сторону оси В и которые уравновешивают центробежную силу, передаваемую соответствующим элементом 60 и элементом 52 соответствующей втулке 21, тем самым обеспечивая сохранение втулкой 21 правильного положения на ступице 11.

В частности, резьбовые элементы 17 создают структурное «резервирование», то есть обеспечивают противодействие центробежным силам, даже в случае повреждения соответствующих болтов 28, тем самым значительно повышая надежность и безопасность винта 4.

И наконец, благодаря слоям эластомерного материала, вкладыши 85 обеспечивают поддержку ступицы на валу 10 с возможностью вращения вокруг оси С, с очень незначительным износом, и, следовательно, с высокой степенью надежности.

Очевидно, что в описанный и проиллюстрированный в этом документе винт 4 можно внести изменения, не отклоняясь от объема охраны, определенного в формуле изобретения.

В частности, одна или обе поверхности 61, 62, и одна или обе соответствующие поверхности 24, 44 могут быть перпендикулярны соответствующей оси D.

Кроме того, одна или обе поверхности 63, 64 могут быть параллельны соответствующей оси D.

1. Винт вертолета, содержащий вал трансмиссии, вращающийся вокруг первой оси; ступицу, функционально соединенную с валом трансмиссии под фиксированным углом по отношению к первой оси и с возможностью вращения относительно второй оси, поперечной первой оси; по меньшей мере, две лопасти, функционально соединенные со ступицей под фиксированным углом по отношению к первой и второй осям и с возможностью вращения относительно третьих осей; и опорные средства для поддержки лопастей по отношению к ступице с возможностью вращения относительно соответствующих третьих осей, отличающийся тем, что опорные средства включают в себя, по меньшей мере, один опорный элемент, выполненный, по меньшей мере, частично, из эластомерного материала и расположенный между первой поверхностью и второй поверхностью, которые выполнены как одно целое, соответственно, с лопастью и со ступицей, причем опорный элемент выполнен деформируемым в процессе эксплуатации для обеспечения возможности вращения соответствующей лопасти по отношению к ступице вокруг соответствующей третьей оси.

2. Винт по п.1, отличающийся тем, что опорный элемент имеет третью поверхность, взаимодействующую с первой поверхностью, и четвертую поверхность, взаимодействующую со второй поверхностью, при этом винт содержит первый элемент, выполненный как одно целое с соответствующей лопастью и образующий первую поверхность, и второй элемент, выполненный как одно целое со ступицей и образующий вторую поверхность; причем первый элемент расположен в радиальном направлении, по меньшей мере, частично внутри от третьей поверхности по отношению к первой оси, а второй элемент расположен в радиальном направлении, по меньшей мере, частично снаружи от четвертой поверхности по отношению к первой оси.

3. Винт по п.2, отличающийся тем, что третья и четвертая поверхности удерживаются в контакте, соответственно, с первой и второй поверхностями при помощи клеящего вещества.

4. Винт по п.2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из третьей и четвертой поверхностей проходит на переменном в радиальном направлении расстоянии от первой оси.

5. Винт по п.3, отличающийся тем, что третья и четвертая поверхности выполнены криволинейными.

6. Винт по п.5, отличающийся тем, что четвертая поверхность выполнена вогнутой, а третья поверхность - выпуклой.

7. Винт по п.2, отличающийся тем, что опорный элемент имеет пятую и шестую поверхности, выполненные в виде боковых поверхностей усеченных конусов, соосных с третьей осью, и расположенные между третьей и четвертой поверхностями, причем пятая поверхность ограничивает опорный элемент в радиальном направлении внутри по отношению к третьей оси, а шестая поверхность ограничивает опорный элемент в радиальном направлении снаружи по отношению к третьей оси.

8. Винт по п.7, отличающийся тем, что пятая и шестая поверхности сближаются в направлении от первой поверхности ко второй поверхности.

9. Винт по п.1, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен кольцеобразным по отношению к третьей оси.

10. Винт по п.7, отличающийся тем, что пятая и шестая поверхности сужаются в направлении от первой поверхности ко второй поверхности.

11. Винт по п.1, отличающийся тем, что опорные средства включают в себя первую часть и вторую часть, которые выполнены как одно целое, соответственно, со ступицей и с лопастью, и соединены друг с другом для вращения вокруг третьей оси.

12. Винт по п.11, отличающийся тем, что опорный элемент расположен в радиальном направлении внутри от первой и второй частей по отношению к первой оси.

13. Винт по п.12, отличающийся тем, что вторая часть сопряжена со вторым элементом.

14. Винт по п.2, отличающийся тем, что ступица включает в себя балку, причем винт содержит первое ограничивающее устройство, которое соединяет балку со вторым элементом и проходит в поперечном направлении относительно третьей оси и первой оси.

15. Винт по п.14, отличающийся тем, что содержит второе ограничивающее устройство, которое сопряжено с балкой и взаимодействует с тем концом второго элемента, который расположен в радиальном направлении снаружи по отношению к первой оси.

16. Винт по п.1, отличающийся тем, что включает в себя дополнительный опорный элемент, выполненный, по меньшей мере, частично из эластомерного материала и расположенный между ступицей и валом трансмиссии, причем указанный дополнительный опорный элемент выполнен деформируемым в процессе эксплуатации для обеспечения возможности вращения ступицы относительно вала трансмиссии вокруг второй оси.

17. Вертолет, содержащий несущий винт, а также винт, охарактеризованный в п.1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции дверей летательных аппаратов. Воздушное судно (1), способное выполнять полет в режиме зависания, содержит фюзеляж (2), который имеет носовую часть (3), хвостовую секцию (11) на противоположном конце по отношению к носовой части (3), и кабину (8), расположенную между носовой частью (3) и хвостовой секцией (11).

Изобретение относится к авиации, а именно к области аэродинамики несущего винта (НВ) одновинтового вертолета. Способ оценки горизонтальных составляющих индуктивных скоростей на малых скоростях полета одновинтового вертолета включает предварительные летные испытания с визуализацией концевых вихрей дымом от генератора дыма при полете с относительными скоростями менее 0,2 км/ч.

Вертолет // 2494924
Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Вертолет содержит фюзеляж с кабиной, средствами взлета и посадки, органами управления и силовую установку с несущим и толкающим винтами.

Изобретение относится к средствам профилактики образования и удаления сосулек с крыш зданий. .

Вертолет // 2459745
Изобретение относится к авиации и может быть использовано для прокладки дорог в труднодоступной горной местности. .

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к малоразмерным беспилотным летательным аппаратам вертикального взлета и посадки (МБЛА ВВП). .

Вертолет // 2452659
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкции вертолетов с одним несущим винтом и маршевыми двигателями. .

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции лопастей несущего винта винтокрылого летательного аппарата. .

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкции опоры крепления главного редуктора с несущим винтом для вертолета. .

Вертолет // 2499735
Изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам крепления трансмиссий вертолетов. Вертолет (1) имеет несущий винт (3), фюзеляж (2) и трансмиссию (7), функционально соединенную с несущим винтом. Вертолет (1) содержит несущую конструкцию (14), поддерживающую, по меньшей мере, трансмиссию (7), соединительные средства (20), содержащие первый соединительный элемент (21) и по меньшей мере один второй соединительный элемент (31, 32, 33, 34), присоединенные, соответственно, к несущей конструкции (14) и к фюзеляжу (2). Соединительные средства (20) снабжены эластичными средствами (41), которые расположены между первым и вторым соединительными элементами (21, 31, 32, 33, 34). Первый соединительный элемент (21) имеет фланец (22), соединенный с несущей конструкцией (14), в котором выполнено отверстие с осью, проходящей поперек продольной оси фюзеляжа, и первую и вторую удлиненные секции (23, 24), которые отходят от соответствующих участков фланца (22) в противоположные стороны. Удлиненные секции (23, 24) имеют V-образную форму и содержат по две боковые стенки. Достигается возможность ограничить до минимума передачу вибраций и шума в кабину вертолета. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к винтовым движителям транспортных средств. Движитель состоит из воздушного винта и центробежного устройства, установленного соосно с воздушным винтом в его центральной части с возможностью поперечного взаимодействия их выходных воздушных потоков. Повышается эффективность работы винтового движителя. 8 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный двухфюзеляжный вертолет-самолет представляет собой моноплан с передним горизонтальным оперением, содержащий двухкилевое оперение, смонтированное к консолям крыла на гондолах, короткий фюзеляж, двигатель, передающий крутящий момент через систему валов трансмиссии на тянущий и толкающий поворотные винты, обеспечивающие горизонтальную и соответствующим отклонением вертикальную тягу. Вертолет-самолет выполнен по конструктивно-силовой двухфюзеляжной схеме и концепции тандемного расположения разновеликих поворотных винтов по схеме 1+2. Плоскость вращения лопастей переднего большего винта при создании им вертикальной тяги расположена в межфюзеляжном пространстве, ограниченном внутренними бортами фюзеляжей, задней и передней кромками. Система трансмиссии включает кормовые редукторы двух меньших поворотных винтов и центральный Т-образный в плане главный редуктор. Достигается повышение весовой отдачи и улучшение взлетно-посадочных характеристик при коротком взлете и посадке. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам машущего полета и конструкциям махолетов. Способ машущего полета летательного аппарата основан на вращательном машущем движении пары плоскостей, создающих подъемную силу при движении из верхней в нижнюю точку вращения. Достигнув нижней точки вращения, плоскости перемещают внутри механизмов вращения линейно вертикально вверх в исходную точку вращения, не препятствуя образованию подъемной силы. Летательный аппарат состоит из фюзеляжа с посадочным шасси и двигателем с редукторами, обеспечивающими синхронизированное противоположно вращательное движение осей механизмов вращения с установленными несущими плоскостями. В механизмы вращения для изменения угла атаки встроены элементы наклона плоскостей, вращающихся в вертикальной плоскости так, что часть цикла плоскости при движении вниз повернуты горизонтально или под углом атаки и образуют подъемную силу, а в оставшуюся часть цикла несущие плоскости перемещаются приводами внутри механизмов вращения по соответствующим направляющим в противоположное верхнее положение. Обеспечивается повышение скорости полета при сохранении высокой маневренности. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к вертолетостроению. Несущий винт вертолета содержит втулку винта, сбалансированные и совмещенные на одной оси одним из двух своих концов несколько лопастей с рабочими аэродинамическими поверхностями, имеющими по диаметру винта передние и задние кромки. На нижних рабочих аэродинамических поверхностях лопастей несущего винта установлены тонкие перегородки высотой в диапазоне от 5 до 15 мм вдоль дуг окружностей диаметром Di, соответствующим i-той перегородке в диапазоне значений Di от 0,2 до 1 диаметра несущего винта DHB , с шагом в диапазоне от 0,03 до 0,1 DHB . Изобретение направлено на увеличение аэродинамической подъемной силы жесткого несущего винта и повышение топливной эффективности вертолета. 2 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам компенсации крутящего момента несущих винтов вертолетов. Способ компенсации реактивного момента несущего винта состоит в создании противодействующего крутящего момента, который создается реактивными силами тяги выходного газового потока в виде реактивных струй газотурбинного двигателя вертолета под действием разделенной части энергии, вырабатываемой газогенератором двигателя, с последующим поперечно-тангенциальным внедрением их в воздушный опорный поток, образованный несущим винтом. Крутящий момент несущего винта получен турбиной привода винта из другой части кинетической энергии, вырабатываемой газогенератором с забором воздуха из центральной менее активной зоны винта или за пределами его зоны действия. Регулирование компенсирующего крутящего момента производится изменением равнодействующей сил тяг реактивных струй при противодействии друг с другом без изменения повышенной реакции опорного потока на винт, его создающий, или степенью перераспределения разделяемого кинетического потока двигателя между собой путем возможности его преобразования в реактивные струи в обход турбины привода несущего винта с сохранением неизменяемой силы тяги несущего винта. Достигается увеличение подъемной силы винта. 6 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к подруливающим устройствам судов. Подруливающее устройство содержит два винта, установленные в гондоле на стойке обтекателей в сквозном канале, и приводной двигатель, а также снабжено дополнительными стойками, расположенными на обтекателях по краям гондолы. Достигается повышение эффективности работы в проточной части подруливающего устройства, увеличение КПД устройства, уменьшение расхода энергии, затрачиваемой на приведение в движение винтов подруливающего устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции хвостовых винтов вертолетов. Хвостовой винт (12) вертолета (10) имеет привод (1), содержащий электрическую машину с поперечным магнитным потоком с возбуждением от постоянных магнитов с дуплексным расположением статоров. Между двумя статорами (4), каждый из которых имеет систему (8) кольцевых обмоток, расположен дисковый ротор (5), который имеет постоянные магниты (15) и на наружной окружности которого расположены лопасти (14) хвостового винта (12). Каждая система (8) кольцевых обмоток расположена концентрично вокруг оси (17) хвостового винта (12), так что кольцевые обмотки системы (8) кольцевых обмоток расположены относительно оси радиально друг над другом. Ротор через радиальный подшипник опирается на ось (17). Постоянные магниты (15) являются слоистыми. Системы (8) кольцевых обмоток охлаждаются маслом, при этом система (8) кольцевых обмоток каждого статора (4) находится в масляной ванне. Достигается уменьшение удельного веса вертолета при одновременном упрощении конструкции хвостового винта. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам регулирования двигателя. Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя заключается в регулировании углов установки направляющих аппаратов компрессора. Для этого предварительно формируют две или более программы регулирования углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от его частоты вращения. Для каждой программы регулирования измеряют значения тяги и расхода топлива, строят зависимости и по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги. В регуляторе двигателя происходит переключение программы в зависимости от режима полета. Достигается снижение расхода топлива, увеличение дальности и продолжительности полета. 2 ил., 1табл.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан содержит фюзеляж, стабилизатор, киль, расположенные в хвостовой части фюзеляжа, консоли, установленные вблизи центра тяжести по обе стороны от фюзеляжа, обтекатели, колонки, роторы с лопастями, автоматы перекоса, средства управления автоматами перекоса. Консоли соединены с фюзеляжем посредством шарниров, обеспечивающих возможность изменения угла поворота в диапазоне от 100 до -10 градусов относительно горизонта независимо друг от друга. Колонки жестко соединены с консолями и закрыты обтекателями. Роторы содержат лопасти с реактивными двигателями, соединенные с колонками посредством торсионов, закрепленных на свободно вращающихся валах колонок в подшипниках. Реактивные двигатели расположены в консольной части лопастей и имеют сопла, ориентированные в сторону задней кромки лопастей. Достигается возможность управления конвертопланом исключительно посредством автоматов перекоса. 21 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Наверх